□田媛媛 趙 璞
在先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)下,我國(guó)的電力信息和科學(xué)技術(shù)的融合度有所提升,電力系統(tǒng)在不斷的更新中也更加完善,取得了較大的進(jìn)步。近年來,我國(guó)的電力事業(yè)發(fā)展速度較快,在快速發(fā)展過程中,如何將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于電氣系統(tǒng),提升系統(tǒng)運(yùn)行安全性、穩(wěn)定性成為行業(yè)主要面臨的問題。原有的運(yùn)行模式已經(jīng)難以滿足當(dāng)下的實(shí)際應(yīng)用需求,電力企業(yè)為了充分調(diào)動(dòng)勞動(dòng)生產(chǎn)力、減少資源投入、提升資源利用率,開始著手于電力系統(tǒng)中應(yīng)用電氣自動(dòng)化控制技術(shù)。其本質(zhì)是利用科技成果和計(jì)算機(jī)技術(shù)控制電力系統(tǒng),使其更具安全性、穩(wěn)定性。
從電氣自動(dòng)化學(xué)科領(lǐng)域分析,電氣自動(dòng)化技術(shù)是電子技術(shù)與信息傳輸技術(shù)結(jié)合起來的產(chǎn)物,換言之,在固有的學(xué)科知識(shí)的基礎(chǔ)上,融入了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù),對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行了創(chuàng)新和優(yōu)化。從實(shí)際應(yīng)用情況來看,該項(xiàng)技術(shù)被應(yīng)用于生產(chǎn)、生活的多個(gè)方面,涉及范圍十分廣泛,舉例來講,利用計(jì)算機(jī),可以更好地協(xié)調(diào)發(fā)電站和站點(diǎn)的關(guān)系,增強(qiáng)調(diào)度力。充分利用計(jì)算機(jī)的聯(lián)網(wǎng)功能,對(duì)站點(diǎn)的電力信息系統(tǒng)進(jìn)行更新、完善,系統(tǒng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障或問題時(shí),能更及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和處理。于電力系統(tǒng)中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù),可以推動(dòng)電力系統(tǒng)程序運(yùn)轉(zhuǎn),工作人員只需要將設(shè)計(jì)好的程序命令輸入計(jì)算機(jī),系統(tǒng)接收到程序命令后,自動(dòng)進(jìn)行檢修工作,在檢修過程中若出現(xiàn)運(yùn)行故障或安全隱患,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警,起到警示作用[1]。當(dāng)下,我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)有了長(zhǎng)足的發(fā)展,人們的生活條件也有了大幅度的提升。原有的電力系統(tǒng)、供電設(shè)備、輸電形式已經(jīng)難以滿足日益增長(zhǎng)的用電需求,因此,國(guó)家也更加重視提升、完善電網(wǎng)規(guī)模,增強(qiáng)供電能力及水平。于電力系統(tǒng)中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù),不僅能夠擴(kuò)大電力傳輸范圍,解決電力需求,還能提升系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。
(一)電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。在經(jīng)濟(jì)貿(mào)易全球化的背景下,我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程有所加快,在雄厚資金的支持下,電氣自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)入了全新的發(fā)展階段。在電力系統(tǒng)中使用電氣自動(dòng)化技術(shù),可以將系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)收集起來,并將其進(jìn)行系統(tǒng)的整理和分析,便于后期的調(diào)閱和查看。應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù),可以為工作人員提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)參考,當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)錯(cuò),并根據(jù)錯(cuò)誤內(nèi)容或故障情況為工作人員提供適宜的解決方案,從而大幅度降低因系統(tǒng)運(yùn)行故障引發(fā)的危險(xiǎn),提升企業(yè)、人民群眾的用電安全。
(二)電氣自動(dòng)化控制的標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)。隨著供電行業(yè)的發(fā)展,市面上應(yīng)用的用電設(shè)備種類也越來越多,中央空調(diào)等大功率用器在普通家庭中的應(yīng)用也越來越廣泛,隨著用電量的增大,電力系統(tǒng)所承受的壓力也大幅度增加。為了緊隨時(shí)代發(fā)展的腳步,滿足居民、企業(yè)用電所需,我國(guó)在電力設(shè)施的建設(shè)上投入了更多的人力、物力、財(cái)力,電網(wǎng)系統(tǒng)覆蓋率逐年提升[2]。這種變化對(duì)電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了影響,使其發(fā)生了轉(zhuǎn)變。為了提升電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性,勢(shì)必要對(duì)其進(jìn)行不斷的優(yōu)化與完善,因此將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)中,也是必然的結(jié)果,在實(shí)際應(yīng)用過程中,標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)也隨之構(gòu)建成型。
無論是日常生活或是企業(yè)生產(chǎn),都離不開電力系統(tǒng)的支持,隨著用電量的激增,對(duì)電氣企業(yè)的要求也越來越高。為了滿足供電需求,電力企業(yè)在電氣自動(dòng)化技術(shù)研究方便投入了更多的關(guān)注度和資金,并在電力系統(tǒng)中融入最新的研究成果,電力系統(tǒng)也進(jìn)入了全新的發(fā)展期。從當(dāng)前我國(guó)電力系統(tǒng)的發(fā)展情況來看,無論是發(fā)電、輸電能力,在國(guó)際上都處于領(lǐng)先地位。但是在實(shí)際的應(yīng)用過程中,仍存在著系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定、數(shù)據(jù)更新較慢等問題,需要通過不斷的研究和創(chuàng)新對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。在研究電氣自動(dòng)化技術(shù)的同時(shí),相關(guān)的電力企業(yè)還要對(duì)環(huán)保工作予以足夠的關(guān)注度。在確保發(fā)電、輸電能力的同時(shí),降低對(duì)自然環(huán)境的破壞,因此電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)致力研究出更加環(huán)保節(jié)能的發(fā)電方法,做到發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)提升環(huán)保意識(shí)[3]。
(一)PLC技術(shù)。可編程邏輯控制器(簡(jiǎn)稱PLC),是電氣自動(dòng)化技術(shù)的重要組成部分。PLC技術(shù),主要依靠存儲(chǔ)器保存可編程程序,在控制電力設(shè)備時(shí),以相關(guān)指令為準(zhǔn),讓設(shè)備保持正常運(yùn)行狀態(tài),逐步完成邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)等工作流程。PLC技術(shù)在控制電氣設(shè)備時(shí),利用的是輸入、輸出數(shù)字、模擬信號(hào)的方式。其次,PLC技術(shù)還能夠進(jìn)行自動(dòng)化編程,使電力系統(tǒng)具備自主化運(yùn)算能力,在供電過程中更具智能感,提升了供電效率的同時(shí),減少能量損耗,這也符合當(dāng)下提倡低碳環(huán)保的發(fā)展理念。因此,將PLC技術(shù)應(yīng)用在電力系統(tǒng)中,可以對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行智能化控制。
(二)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用。除了PLC技術(shù),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也是電氣自動(dòng)化技術(shù)中較常應(yīng)用到的先進(jìn)技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是,能夠采取信息化的方法對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行管理。在電力系統(tǒng)中,無論是供電、輸電或變電,都離不開計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。在電力系統(tǒng)中使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),可以從根本上提升監(jiān)控效率,及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障、問題,讓電力系統(tǒng)在安全、可靠的狀態(tài)下運(yùn)行。應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以更加靈活地調(diào)配電網(wǎng)資源,讓不同地方、級(jí)別的電網(wǎng)資源分配的更加科學(xué)。
(一)合理利用計(jì)算機(jī)編程軟件。電力系統(tǒng)在供電、產(chǎn)電過程中會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù),此時(shí),工作人員就可以利用PLC技術(shù)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)、系統(tǒng)的分析,若想提升數(shù)據(jù)分析的效率,相關(guān)的工作人員必須熟知計(jì)算機(jī)編程的方法。計(jì)算機(jī)編程技術(shù)不僅可以完成數(shù)據(jù)的分析、處理工作,還能智能化操作系統(tǒng)[4]。在電力系統(tǒng)中合理利用計(jì)算機(jī)編程軟件,系統(tǒng)會(huì)擁有自動(dòng)收集、篩選信息的能力,再以互聯(lián)網(wǎng)為傳輸途徑,將收集、篩選出的信息存入數(shù)據(jù)庫(kù),工作人員可以通過查看數(shù)據(jù)的方式隨時(shí)掌握電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況。在電力系統(tǒng)中使用計(jì)算機(jī)編程軟件,還可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的分層管理,將不同環(huán)節(jié)的工作內(nèi)容科學(xué)合理的分配下去。由此可見,合理運(yùn)用計(jì)算機(jī)編程軟件,能夠提升對(duì)電力系統(tǒng)的監(jiān)管力度。
(二)自動(dòng)化技術(shù)在變電站中的應(yīng)用。變電站的工作內(nèi)容是實(shí)現(xiàn)電力高低壓的轉(zhuǎn)變,是智能電網(wǎng)中重要的組成部分,若變電站在實(shí)際應(yīng)用過程中出現(xiàn)問題或故障,會(huì)直接影響到電力供應(yīng),涉及的電網(wǎng)區(qū)域也較大。因此確保變電站穩(wěn)定運(yùn)行、確保電力穩(wěn)定輸出是工作人員的主要日常工作。若是只依靠人工對(duì)變電站的工作情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,難免出現(xiàn)監(jiān)控不到位、監(jiān)控不及時(shí)的現(xiàn)象,在應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)后這一問題就可以得到很好的解決。電氣自動(dòng)化技術(shù)可以讓變電站在自動(dòng)化的狀態(tài)下進(jìn)行工作,能夠?qū)﹄娋W(wǎng)的工作、運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)管,當(dāng)運(yùn)行出現(xiàn)問題時(shí),快速、準(zhǔn)確地找到故障節(jié)點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行維修,避免出現(xiàn)更大的危險(xiǎn)或損失。
(三)電氣自動(dòng)化技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用。將計(jì)算機(jī)看作是電力系統(tǒng)的控制平臺(tái),可以利用電氣自動(dòng)化技術(shù)調(diào)度電網(wǎng),提升調(diào)度的公平性和合理性[5]。當(dāng)前,我國(guó)的電網(wǎng)調(diào)度分為五個(gè)階段,雖然各個(gè)調(diào)度階段之間存在著差異性,但是共同點(diǎn)是都需要依靠計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制。我國(guó)的電網(wǎng)調(diào)度涉及的范圍非常大,大到國(guó)家電網(wǎng)小到地區(qū)電網(wǎng)。為了協(xié)調(diào)不同階段電網(wǎng)間的聯(lián)系,電力企業(yè)需要利用電力自動(dòng)化技術(shù),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化調(diào)度,并以地區(qū)的實(shí)際需求出發(fā),對(duì)計(jì)算機(jī)的自動(dòng)控制方式進(jìn)行細(xì)微的調(diào)整,確保不同階段的電能都能穩(wěn)定輸出,應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)后,對(duì)電網(wǎng)的管理更加行之有效。
(四)變壓器的自動(dòng)化檢測(cè)。為了確保智能電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行,電力企業(yè)的工作人員要定期檢測(cè)變壓器的運(yùn)行情況,檢測(cè)的主要內(nèi)容是內(nèi)部的器件是否存在異常,電能輸送是否正常,是否存在安全隱患。隨著電氣自動(dòng)化技術(shù)的廣泛應(yīng)用,大部分的變壓站、電力基地都實(shí)現(xiàn)了變電器自動(dòng)檢測(cè)。雖然能夠?qū)ψ冸娖鞯倪\(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè),但是維修人員仍要在規(guī)定的時(shí)間范圍內(nèi)對(duì)變電器進(jìn)行養(yǎng)護(hù),在養(yǎng)護(hù)工作結(jié)束后,運(yùn)用電氣自動(dòng)化技術(shù)再次對(duì)變電器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè),觀察檢測(cè)結(jié)果,判斷是否需要再次養(yǎng)護(hù)或維修。應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù),可以提升變電器檢測(cè)的效率,減輕工作人員的工作壓力,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,并提出相應(yīng)的解決方案,確保變壓器在正常狀態(tài)下運(yùn)行。
(五)技術(shù)融合。在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代,網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)得到了廣泛的普及和應(yīng)用,電腦成為了大部分家庭和企業(yè)必備的電子產(chǎn)品。無論是網(wǎng)絡(luò)傳輸或是電腦運(yùn)行都需要使用到電力,為了確保企業(yè)的日常管理工作能夠正常開展,居民正常生活,電力企業(yè)也要注重先進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)的融合和互補(bǔ),提升融合度,利用更加智能化的方式控制電力系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)技術(shù)融合不僅能夠提升電能輸送效率,還能提升電網(wǎng)運(yùn)行安全性。
現(xiàn)階段,我國(guó)的智能電網(wǎng)及電力系統(tǒng)的發(fā)展水平都得到了明顯提升,但是仍然存在著較大的發(fā)展空間,為了增強(qiáng)電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性,提升居民生活水平,增加智能電網(wǎng)覆蓋率,電力企業(yè)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)該投入更多的關(guān)注度和資金、人力。通過不斷的完善和改進(jìn)現(xiàn)有的電力系統(tǒng),滿足日益增長(zhǎng)的用電需求,讓人民的日常生活和企業(yè)的生產(chǎn)都能有序進(jìn)行,為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展增添助力。